Middleware for Large-scale Distributed Systems

Nos últimos anos o aumento exponencial da utilização de dispositivos móveis e serviços disponibilizados na “Cloud” levou a que a forma como os sistemas são desenhados e implementados mudasse, numa perspectiva de tentar alcançar requisitos que até então não eram essenciais. Analisando esta evolução, com o enorme aumento dos dispositivos móveis, como os “smartphones” e “tablets” fez com que o desenho e implementação de sistemas distribuidos fossem ainda mais importantes nesta área, na tentativa de promover sistemas e aplicações que fossem mais flexíveis, robutos, escaláveis e acima de tudo interoperáveis. A menor capacidade de processamento ou armazenamento destes dispositivos tornou essencial o aparecimento e crescimento de tecnologias que prometem solucionar muitos dos problemas identificados. O aparecimento do conceito de Middleware visa solucionar estas lacunas nos sistemas distribuidos mais evoluídos, promovendo uma solução a nível de organização e desenho da arquitetura dos sistemas, ao memo tempo que fornece comunicações extremamente rápidas, seguras e de confiança. Uma arquitetura baseada em Middleware visa dotar os sistemas de um canal de comunicação que fornece uma forte interoperabilidade, escalabilidade, e segurança na troca de mensagens, entre outras vantagens. Nesta tese vários tipos e exemplos de sistemas distribuídos e são descritos e analisados, assim como uma descrição em detalhe de três protocolos (XMPP, AMQP e DDS) de comunicação, sendo dois deles (XMPP e AMQP) utilzados em projecto reais que serão descritos ao longo desta tese. O principal objetivo da escrita desta tese é demonstrar o estudo e o levantamento do estado da arte relativamente ao conceito de Middleware aplicado a sistemas distribuídos de larga escala, provando que a utilização de um Middleware pode facilitar e agilizar o desenho e desenvolvimento de um sistema distribuído e traz enormes vantagens num futuro próximo.

Avaliação dos mecanismos de concorrência na API do Java 8

As plataformas com múltiplos núcleos tornaram a programação paralela/concorrente num tópico de interesse geral. Diversos modelos de programação têm vindo a ser propostos, facilitando aos programadores a identificação de regiões de código potencialmente paralelizáveis, deixando ao sistema operativo a tarefa de as escalonar dinamicamente em tempo de execução, explorando o maior grau possível de paralelismo. O Java não foge a esta tendência, disponibilizando ao programador um número crescente de bibliotecas de mecanismos de sincronização e paralelização de código. Neste contexto, esta tese apresenta e discute um conjunto de resultados obtidos através de testes intensivos à eficiência de algoritmos de ordenação implementados com recurso aos mecanismos de concorrência da API do Java 8 (Threads, Threadpools, ExecutorService, CountdownLach, ExecutorCompletionService e ForkJoinPools) em sistemas com um número de núcleos variável. Para cada um dos mecanismos, são apresentadas conclusões sobre o seu funcionamento e discutidos os cenários em que o seu uso pode ser rentabilizado de modo a serem obtidos melhores tempos de execução.

Relevância da Infecção VHC em Coagulopatias Congénitas

Introdução: A infecção pelo vírus da hepatite C (VHC) em doentes com coagulopatias congénitas (CC), como consequência da terapêutica empregue entre os anos 70 e 80 com transfusão de derivados de plasma humano, constitui um problema de saúde substancial e relevante. Objectivos: Análise e avaliação da relevância representada pela infecção VHC e suas complicações no tratamento duma população de doentes com CC. Métodos: Análise retrospectiva duma série de 161 doentes com CC tratados no Serviço de Imunohemoterapia do Centro Hospitalar de Lisboa Central (Lisboa, Portugal). Revisão sistemática de processos clínicos. Elaboração duma base de dados compreendendo a informação reunida e estudo estatístico das suas variáveis: idade, género, tipo e gravidade da coagulopatia e modalidade de tratamento. Relativamente à infecção por VHC: genotipo, tipo e duração do tratamento, frequência de resposta mantida ao tratamento e recidiva, co-infecções e complicações major e minor. Resultados: Dos 161 doentes 65 (40%) estão infectados pelo VHC. Dos doentes com hemofilia A: 36% são grave e 62% dos quais estão infectados pelo VHC; 9% moderada com 57%; 25% ligeira com 20%. No grupo da hemofilia B: 8% são grave com 23% infectados e 6% moderada ou ligeira com 10%. Relativamente ao grupo com doença de von Willebrand: 12% são tipo 2 com 16% infectados e 4% tipo 3 com 86%. Uma coorte de 26 doentes foi submetida a terapêutica para a infecção pelo VHC, com o primeiro doente a receber tratamento em 1993. Destes, 5 eram seropositivos para o VIH. O tratamento variou de monoterapia com interferão a terapêutica combinada de interferão ou interferão-peguilado com ribavirina. Conclusões: A infecção pelo VHC representa uma complicação significativa do tratamento empregue no passado na população em estudo. Considerando que a maioria destes doentes foi infectada nos finais dos anos 70 e início dos anos 80 assim como a evolução natural da infecção pelo VHC em doentes sem CC, prevê-se que a prevalência de complicações major deverá aumentar significativamente nos próximos anos. É de suma importância a implementação de medidas profilácticas na revisão e adaptação dos protocolos de seguimento de forma a prevenir a progressão da patologia hepática nestes doentes.

Serviço de correio eletrónico em ambiente marítimo utilizando redes tolerantes ao atraso

Delay Tolerant Network (DTN) é uma arquitetura de redes que procura resolver os problemas associados à conetividade intermitente de sistemas e possibilita a existência de comunicações em ambientes onde o conjunto de protocolos tradicionais TCP/IP não funciona. A arquitetura DTN é adequada a cenários com uma topologia de rede dinâmica, densidade de nós reduzida, conetividade intermitente e de curta duração entre os nós, e em que as aplicações são tolerantes ao atraso. Nesta dissertação é apresentada uma solução de baixo custo recorrendo ao conceito DTN que permite a utilizadores de embarcações utilizarem o serviço de correio eletrónico no mar. A solução estende o sistema de correio eletrónico ao cenário marítimo recorrendo a estações na costa, comunicação sem fios entre embarcações e entre estas e a estações na costa, e à capacidade das embarcações funcionarem como meios de transporte de dados. Para proceder à validação da proposta apresentada, foi implementado um protótipo com o sistema de correio eletrónico adaptado ao cenário marítimo. O protótipo é constituído por vários nós, configurados de forma a assumir o papel de embarcações, estação da costa e um servidor de e-mail presente na Internet. Os resultados dos testes experimentais realizados em ambiente controlado mostram que os objetivos do trabalho foram alcançados. O serviço de e-mail assente sobre a arquitetura DTN e adaptado ao cenário de comunicações marítimo foi testado em diferentes contextos, e em todos eles, as experiências tiveram resultados positivos.

Gestão de Redes e Sistemas: Estudo de um caso

A gestão e monitorização de redes é uma necessidade fundamental em qualquer organização, quer seja grande ou pequena. A sua importância tem de ser refletida na eficiência e no aumento de informação útil disponível, contribuindo para uma maior eficácia na realização das tarefas em ambientes tecnologicamente avançados, com elevadas necessidades de desempenho e disponibilidade dos recursos dessa tecnologia. Para alcançar estes objetivos é fundamental possuir as ferramentas de gestão de redes adequadas. Nomeadamente ferramentas de monitorização. A classificação de tráfego também se revela fundamental para garantir a qualidade das comunicações e prevenir ataques indesejados aumentando assim a segurança nas comunicações. Paralelamente, principalmente em organizações grandes, é relevante a inventariação dos equipamentos utilizados numa rede. Neste trabalho pretende-se implementar e colocar em funcionamento um sistema autónomo de monitorização, classificação de protocolos e realização de inventários. Todas estas ferramentas têm como objetivo apoiar os administradores e técnicos de sistemas informáticos. Os estudos das aplicações que melhor se adequam à realidade da organização culminaram num acréscimo de conhecimento e aprendizagem que irão contribuir para um melhor desempenho da rede em que o principal beneficiário será o cidadão.

Estudo de vulnerabilidades em aplicações web e o seu reflexo em domínios Portugueses

Muito se tem falado sobre revolução tecnológica e do aparecimento constante de novas aplicações Web, com novas funcionalidades que visam facilitar o trabalho dos utilizadores. Mas será que estas aplicações garantem que os dados transmitidos são tratados e enviados por canais seguros (protocolos)? Que garantias é que o utilizador tem que mesmo que a aplicação utilize um canal, que prevê a privacidade e integridade de dados, esta não apresente alguma vulnerabilidade pondo em causa a informação sensível do utilizador? Software que não foi devidamente testado, aliado à falta de sensibilização por parte dos responsáveis pelo desenvolvimento de software para questões de segurança, levam ao aumento de vulnerabilidades e assim exponenciam o número de potenciais vítimas. Isto aliado ao efeito de desinibição que o sentimento de invisibilidade pode provocar, conduz ao facilitismo e consequentemente ao aumento do número de vítimas alvos de ataques informáticos. O utilizador, por vezes, não sabe muito bem do que se deve proteger, pois a confiança que depõem no software não pressupõem que os seus dados estejam em risco. Neste contexto foram recolhidos dados históricos relativos a vulnerabilidades nos protocolos SSL/TLS, para perceber o impacto que as mesmas apresentam e avaliar o grau de risco. Para além disso, foram avaliados um número significativo de domínios portugueses para perceber se os mesmos têm uma vulnerabilidade específica do protocolo SSL/TLS.

Arquitetura REST em smartphones Android

As grandes empresas como Google, com o Android, e a Apple, com o iOS, ajudaram a tornar a área das aplicações móveis muito apelativa e obtiveram um elevado sucesso. Com o crescimento elevado nesta área foi necessário usar uma solução que integrasse sistemas e permitisse comunicação entre aplicações diferentes, este é o caso dos Web Services, desta forma as novas aplicações podem comunicar com aplicações já existentes, e permitir que sistemas criados em plataformas diferentes comuniquem. O objetivo de um Web Service é disponibilizar uma plataforma independente de hardware e também uma plataforma que não implica estar escrita em determinada linguagem de programação. Para o acesso a um Web Service pode ser usado um protocolo ou estilo de arquitetura, nesta tese de mestrado são estudados os protocolos SOAP e a arquitectura REST, que diferem na técnica de acesso, a na sintax das mensagens trocadas. Para determinar qual dos anteriores (REST e SOAP) pode ser o mais adequado a usar no acesso a um Web Service são feitas análises a ambos e comparações entre os tempos de resposta de forma a determinar qual seria o mais vantajoso a nível de performance. O projeto que serviu como base desta tese de mestrado foi o desenvolvimento de uma aplicação de marcações em serviços beleza/saúde, a qual acede a um Web Service remoto através do REST.

Expressão em Escherichia coli de antigénios do Cell fusing agent virus (Flaviviridae: Flavivirus) como proteína de fusão

RESUMO: O Cell Fusing Agent Vírus (CFAV), considerado como o primeiro “flavivírus específicos de insectos” (ISF), parece estar exclusivamente adaptado aos seus hospedeiros, não replicando em células de vertebrados. Apesar de ter sido identificado há mais de três décadas (1975), a verdade é que muito pouco se conhece sobre a sua biologia. Dado o seu parentesco filogenético com alguns outros flavivírus encontrados naturalmente em mosquitos de diferentes géneros colhidos em diferentes regiões do globo, este vírus poderá ser usado como modelo para o estudo de ISF. No entanto, necessitam do desenvolvimento de ferramentas básicas, tais como clones moleculares ou baterias de soros contendo anticorpos que reconheçam uma ou mais proteínas codificadas pelo genoma viral, produzidas, por exemplo, a partir de antigénios virais produzidos de forma recombinante. Com este trabalho pretendeu-se a optimização de protocolos que permitiram a expressão e purificação parcial de quatro proteínas [duas proteínas estruturais (C e E) e duas não estruturais (NS3hel e NS5B)] do CFAV em E. coli, todas elas produzidas como proteínas de fusão com “caudas” (tags) de hexahistidina nos seus extremos carboxilo. Para a expansão do CFAV foram utilizadas células Aedes albopictus (C6/36). Após a realização da extracção do RNA viral e a obtenção de cDNA, procedeu-se amplificação, por RT-PCR, das regiões codificantes das proteínas C, E, NS3hel e NS5B, utilizando primers específicos. Os quatro fragmentos de DNA foram independentemente inseridos no vector pJTE1.2/blunt usando E. coli NovaBlue como hospedeira de clonagem e, posteriormente, inseridos em vectores de expressão pET-28b e pET-29b usando E. coli BL21(DE3)pLysS e Rosetta(DE3)pLysS como hospedeiras de expressão. Após da indução, expressão e purificação das proteínas recombinantes C, E, NS3hel e NS5B, foi confirmada a autenticidade destas proteínas produzidas através do método Western Blot com um anticorpo anti-histidina. --------- ABSTRACT: The Cell Fusing Agent virus (CFAV) considered as the first "insect- specific flavivirus" (ISF) and seems to be uniquely adapted to their hosts, not replicating in vertebrate cells. Although it has been known for more than three decades (1975), the truth is very little is known about its biology. Given its close phylogenetic relationship with other flavivirus naturally circulating in various genera of mosquitoes collected from different regions of the globe, this virus could be used as a model for the study of ISF. However, such studies require the development of experimental basic tools, such as molecular clones or serum batteries containing antibodies that recognize one or more proteins encoded by the viral genome, produced, for example, from viral antigens recombinant produced. In this work, we carried out the optimization of protocols that allowed the expression and partial purification of four proteins [two structural proteins (C and E) and two nonstructural proteins (NS3hel and NS5B)] CFAV in E. coli as fusion protein for c-terminal hexahistidine tags. For the expansion of the CFAV we used Aedes albopictus (C6/36) cells. After completion of the viral RNA extraction and cDNA obtained, amplification of the coding regions of the C, E, NS5B and NS3hel proteins was carried out by RT-PCR using specific primers. The four DNA fragments were independently inserted into the vector pJTE1.2/blunt using E. coli NovaBlue as cloning host and then inserted into expression vectors pET-28b and pET-29b using E. coli BL21(DE3)pLysS and Rosetta(DE3)pLysS as expression host. After induction, expression and purification of recombinant C, E, NS3hel and NS5B proteins Western Blot analyses with an anti-histidine antibody confirmed the authenticity of these proteins produced.

Aplicações Práticas da Radioterapia nos Cancros Ginecológicos

A Radioterapia é uma das especialidades com maior importância na ginecologia oncológica. O estadiamento da doença é, sempre que possível, cirúrgico actuando a Radioetrapia quer como terapêutica adjuvante (ex: neoplasia do endométrio), neo-adjuvante com o objectivo de reduzir as dimensões e permitir uma cirurgia num tumor previamente irresecável (ex: neoplasia do colo do útero) ou exclusiva caso as dimensões tumorais impossibilitam de todo uma abordagem cirúrgica. Por outro lado têm vindo a ser empregues cada vez mais protocolos de Quimioradioterapia no sentido de uma potenciação da terapia com resultados encorajadores.

Encaminhamento de dados tolerante a intrusões para redes de sensores sem fios

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Informática

Prácticas de Prescripción de Nutrición Parenteral Neonatal en Portugal

Introducción: La utilización de normas de orientación para la nutrición parenteral neonatal mejora la eficiencia y la seguridad de su prescripción. Objetivo: Evaluar la práctica de prescripción de nutrición parenteral neonatal en Portugal y el cumplimiento del Consenso Nacional (2008). Métodos: Encuesta de respuesta múltiple sobre la prescripción de nutrición parenteral (NP) enviada a los coordinadores de las 50 unidades de cuidados especiales neonatales portuguesas, tanto públicas como privadas, siendo 25 de nível ii y 25 de nivel iii. Resultados: Se prescribe NP en 32 unidades neonatales, habiendo 23 (71,9%) respondido la encuesta. De estas, 19 (82,6%) afirman tener como referencia el Consenso Nacional y las restantes siguen protocolos internos; 17 (73,9%) afirman preferir la prescripción mediante soporte informático. En recién nacidos pretérmino, la mayoría reporta una administración cautelosa de líquidos en la primera semana posnatal; inicio de aminoácidos desde el primer día posnatal con 1,5-3 g/kg/día y aumento hasta 3-4 g/kg/día; inicio de lípidos en los 3 días posnatales com 1 g/kg/día y aumento hasta 3 g/kg/día; administración de 40-70 mg/kg/día de calcio y fósforo, con un ratio calcio:fósforo de 1,7:1 (mg:mg), y estimación de la osmolaridad de las soluciones y control semanal de la trigliceridemia, uremia, fosforemia y función hepática. Conclusiones: Por la elevada tasa de respuesta la muestra probablemente es representativa de la práctica de prescripción de nutrición parenteral neonatal en Portugal. La mayoría de las unidades tienen como referencia el Consenso Nacional, lo que contribuye a unos mejores cuidados de los recién nacidos.

Análise dinâmica e controlo passivo de vibrações de uma ponte pedonal

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil – Perfil de Estruturas

Obesidade: Casuística de uma Consulta de Endocrinologia Pediátrica, como Base de uma Proposta de Intervenção Terapêutica

A obesidade tem vindo a tornar-se um problema cada vez mais prevalente nas crianças e nos jovens dos países economicamente desafogados, sendo, na sua maioria, o resultado de erros alimentares e de uma vida sedentária. O objectivo deste trabalho é avaliar as características das crianças e dos jovens enviados pela primeira vez à Consulta de Endocrinologia do Hospital de Dona Estefânia (HDE) no ano de 1999 por obesidade, no que diz respeito às causas e consequências da mesma, e aos resultados do seguimento. Durante o ano referido foram avaliados 107 crianças e adolescentes em consulta de primeira vez por obesidade, constituindo 36 % dos motivos de primeira consulta. O índice de massa corporal (IMC) era superior a 30 em 26 % dos doentes. Cerca de metade apresentavam antecedentes familiares de obesidade e ou diabetes mellitus tipo 2. Treze por cento apresentavam alterações ortopédicas provocadas ou agravadas pela obesidade e 9 % tinham valores de tensão arterial superiores ao P95 para o sexo e idade. Verificaram-se também alterações da tolerância à glicose, hiperinsulinismo, hipercolesterolemia e hipertrigliceridemia. Cinquenta e um por cento dos indivíduos tiveram apenas duas consultas, e a redução de peso na segunda consulta obteve-se em 62 % dos casos. Com base em trabalhos recentes, propõe-se um protocolo de abordagem destes doentes que permita uma selecção, de forma a identificar patologias que requeiram tratamento adequado.

Infecção VIH e Neoplasias Não Definidoras de SIDA: Experiência de um Centro

Introdução: Os doentes infectados pelo Vírus da Imunodeficiência Humana têm um risco elevado de desenvolver diferentes tipos de Neoplasias. Com a introdução da terapêutica anti-retroviral de alta potência, e consequente aumento da sobrevida, assistimos a uma mudança do espectro das patologias relacionadas com a infecção, nomeadamente das doenças Oncológicas, com aumento das Neoplasias Não Definidoras em deterimento das Definidoras de SIDA. Material e Métodos: Caracterização dos doentes com infecção Vírus da Imunodeficiência Humana e diagnóstico de Neoplasias Não Definidoras acompanhados ao longo de 16 anos na Consulta de Medicina/Imunodeficiência do Hospital de São José, através da consulta dos processos clínicos e avaliação retrospectiva dos aspectos demográficos, epidemiológicos, clínico-laboratoriais, tratamento e sobrevida. Resultados: Nos 1042 doentes avaliados, foram identificados 34 casos de Neoplasias Não Definidoras, principalmente em homens(78%) e com idade mediana de 55 anos. As neoplasias mais frequentes foram: pulmão (20,6%), bexiga (17,6%), próstata (8,8%) e canal anal (5,9%), sendo o tempo médio entre o diagnóstico da infecção pelo Vírus da Imunodeficiência Humana e da Neoplasias Não Definidoras de 6,8 ± 4 anos. Na altura do diagnóstico da Neoplasias Não Definidoras a maioria dos doentes (78,8%) estava sob terapêutica anti-retroviral de alta potência, em média desde há 5,7 ± 3 anos, encontrando-se imunovirologicamente controlada. No total verificaram-se 45,5% óbitos, sobretudo em doentes com Neoplasia do pulmão (20%). Conclusão: Perante o risco de desenvolvimento de Neoplasias Não Definidoras nos doentes infectados pelo Vírus da Imunodeficiência Humana, torna-se fundamental o investimento em estratégias de prevenção, promoção de cessação tabágica e vacinação, bem como aplicação de protocolos de rastreio ajustados a esta população.

Abordagem Cirúrgica da Rigidez do Cotovelo

O cotovelo é a articulação que mais frequentemente perde mobilidade na sequencia de traumatismos. Esta rigidez do cotovelo pode derivar de causas intrínsecas, extrínsecas ou mistas. A abordagem inicial desta patologia deve ser conservadora. A opinião clássica é que a abordagem cirúrgica desta situação tem fracos resultados clínicos e elevadas taxas de recidiva. Nos últimos 10 anos várias publicações contradizem esta impressão e descrevem séries com resultados satisfatórios a bons, principalmente quando a etiologia é extrínseca. À luz dos achados atuais é expectável uma melhoria da mobilidade em 95% dos casos e uma elevada satisfação dos doentes. Os autores apresentam uma revisão da literatura no que diz respeito à anatomia funcional e cirúrgica, indicação operatória, vias de abordagem, abordagem sequencial da rigidez e protocolos de reabilitação. As várias vias de abordagem são pormenorizadamente explicadas, com destaque para as suas vantagens, desvantagens e indicações.